Shigatoksyczne enterokrwotoczne szczepy Escherichia coli – nowe

advertisement
Prawo weterynaryjne
samo jego powstanie, zakres, sposób realizacji, termin itp.” oraz że zamiar prawodawcy w takim przypadku musi „wynikać jednoznacznie z treści konkretnego przepisu
upoważniającej do przyjęcia, że wybrany
przepis działa priorio vigore, bez jakichkolwiek czynności podmiotu stosującego prawo bądź poprzedzających powstanie określonego skutku, bądź czynności następujących po tym skutku”.
Z sytuacją taką w ocenie Sądu Najwyższego na pewno nie mamy do czynienia
w przypadku opłat z art. 36 ustawy o Państwowej Inspekcji Sanitarnej, który „jednoznacznie wskazuje na konieczność określonych działań organu, których istotna treść
(…) sprowadza się do czynności ustalających, ocennych i rozstrzygających". Pomocniczo Sąd Najwyższy dodał przy tym,
że „całokształt (…) stosunków zachodzących między organami inspekcji sanitarnej
a podmiotami podlegającymi bieżącemu
i zapobiegawczemu nadzorowi sanitarnemu jest znamienny dla stosunków zależności i podporządkowania, a sam obowiązek ponoszenia opłat ma cechy zdarzenia,
o którego powstaniu, wysokości, terminie
i sposobie uiszczenia rozstrzyga się w sposób właściwy lub wręcz »typowy« dla stosunków administracyjnoprawnych”.
Tezy te właściwie w całości można odnieść do opłat pobieranych z art. 30 ustawy o Inspekcji Weterynaryjnej.
Na wybranie formy decyzji administracyjnej jako formy właściwej przy ustaleniu
wysokości opłaty z art. 30 ustawy o Inspekcji Weterynaryjnej wskazują także przepisy nowej ustawy o finansach publicznych.
Chodzi tu normy artykułów 60, 61 i 67,
które nie miały swojego odpowiednika we
wcześniejszej ustawie.
Zgodnie z art. 60 środkami publicznymi, stanowiącymi niepodatkowe należności
budżetowe o charakterze publicznoprawnym, są w szczególności dochody budżetu
państwa pobierane przez państwowe i samorządowe jednostki budżetowe na podstawie odrębnych ustaw, w tym na podstawie ustawy o Inspekcji Weterynaryjnej.
Z kolei w myśl art. 61 jedyną formą
działania administracji publicznej, o jakiej
wspomina ustawa o finansach publicznych
w kontekście ustalenia takiej należności
jest decyzja. W świetle art. 67 ww. ustawy, zgodnie z którym do spraw dotyczących należności, o których mowa w art. 60
ustawy, nieuregulowanych tą ustawą, stosuje się w pierwszej kolejności i to w sposób bezpośredni przepisy Kodeksu postępowania administracyjnego, nie powinno
Shigatoksyczne enterokrwotoczne
szczepy Escherichia coli –
nowe czy dobrze znane zagrożenie?
Marcin Weiner
z Zakładu Mikrobiologii Państwowego Instytutu Weterynaryjnego – Państwowego
Instytutu Badawczego w Puławach
B
akterie Escherichia coli, należące do rodziny Enterobacteriaceae, zostały odkryte przez Teodora Eschericha w drugiej
połowie XIX wieku (1). Stanowią naturalny
składnik mikroflory przewodu pokarmowego, jak również pełnią rolę saprofityczną, współdziałając w utrzymaniu homeostazy organizmu poprzez udział w syntezie wielu istotnych dla niego składników.
Niektóre szczepy E. coli mają zdolność wytwarzania różnych czynników patogenności i mogą wywołać choroby przewodu pokarmowego lub zakażenia pozajelitowe, np.
posocznice, kulawki u cieląt, źrebiąt i jagniąt oraz zakażenia układu moczowego.
Bakterie te mogą też być odpowiedzialne
za choroby układu rozrodczego, gruczołu mlekowego, jak również o charakterze
Życie Weterynaryjne • 2011 • 86(7)
autoimmunologicznym, np. choroba Leśniowskiego-Crohna u ludzi (1, 2, 3). Escherichia coli uznawana jest także za wskaźnik
higieniczny żywności pochodzenia zwierzęcego, wskazujący na stopień jej zanieczyszczenia podczas procesu pozyskiwania i przetwórstwa (4).
Klasyfikacja E. coli, uwzględniająca
strukturę antygenową, została opracowana przez Kauffmanna w 1944 r. i z pewnymi modyfikacjami stosowana jest do dzisiaj.
Opiera się na trzech podstawowych antygenach powierzchniowych: ponad 170 somatycznych „O”, 90 otoczkowych „K” oraz
60 rzęskowych „H”. Ich wzajemna kombinacja determinuje przynależność drobnoustroju do danego serotypu (5, 6). W ostatnich latach, dzięki osiągnięciom biologii
być w sprawie wątpliwości, iż chodzi tu
o decyzję w rozumieniu art. 104 tego Kodeksu, a więc o decyzję administracyjną.
Piśmiennictwo
1. DzU z 2010 r., nr 112, poz. 744 z późn. zm.
2. DzU z 2007 r. nr 2, poz. 15 z późn. zm.
3. DzU nr 157, poz. 1240 z późn. zm.
4.Kosikowski C.: Nowa ustawa o finansach publicznych.
Komentarz, Warszawa 2010, s. 49.
5. Tamże, s. 43.
6.Jendrośka J., Adamiak B.: Glosa do wyroku NSA z dnia
27 kwietnia 1981 r. SA 767/81, OSPiKA 1983, nr 5, poz.
109, s. 257; Jendrośka J.: Komentarz do art. 104. W: Kodeks postępowania administracyjnego. Komentarz, red. J.
Borkowski, Warszawa 1985, s. 186; Adamiak B.: Zagadnienia domniemania formy..., s. 7 i n.; Zimmermann J.: Prawo administracyjne, Zakamycze 2006, s. 293 i n.; Biernat
S.: w: OSPiKA 1986, z. 9–10, poz. 176, s. 381; Chróścielewski W.: Akty kończące postępowanie, W: Chróścielewski W., Tarno J.: Postępowanie administracyjne. Zagadnienia podstawowe, Warszawa 2002, s. 120.).
7. Sygn. II SA 2083/82.
8. Sygn. SA/Wr 430/84.
9. Sygn. II SA/Gd 468/09 i II SA/Gd 469/09.
10. Sygn III SA/Lu 298/06.
11. Sygn: IV SA/Wa 1616/05.
12. DzU z 2006 r. nr 122, poz. 851.
13. Sygn SAB/Wr 19/94.
14. Sygn. III AZP 11/94.
15. Sygn. III CZP 1/94 /OSP 1994 r.
16. Sygn. II SA/Gd 468/09 i II SA/Gd 469/09.
Dr n. praw. Michał Rudy, Kancelaria Prawna Result K.Witkowski & Spółka – Spółka Komandytowa, ul. Wiśniowa 38,
02-520 Warszawa, e-mail: [email protected]
molekularnej, określanie struktury antygenowej E. coli straciło nieco na znaczeniu
na rzecz identyfikacji ich genotypowych
markerów patogenności (2, 7).
Chorobotwórcze szczepy E. coli,
uwzględniając mechanizmy ich patogennego działania i wytwarzane markery zjadliwości, podzielono na kilka grup (2, 8):
–enterotoksyczne E. coli (enterotoxigenic E. coli – ETEC), charakteryzujące się
zdolnością wytwarzania toksyn ciepłochwiejnych (LT) oraz ciepłostałych (ST),
–enteroinwazyjne E. coli (enteroinvasive E. coli – EIEC), przypominające mechanizmem działania pałeczki rodzaju
Shigella. Bakterie te wnikają do komórek nabłonka jelitowego i uwalniają cytotoksyny,
–enteropatogenne E. coli (enteropathogenic E. coli – EPEC), cechujące się specyficzną adhezją do nabłonka jelitowego
za pomocą białka intyminy oraz wytwarzaniem swoistego dla niego receptora
TIR (translocated intimin receptor),
–enteroagregacyjne E. coli (enteroaggregative E. coli – EAEC), wyodrębnione
na podstawie zdolności adhezji do komórek linii HEp-2, przy udziale fimbrii
AAF (aggregative adherence fimbriae)
oraz uwalniania enteroagregacyjnej ciepłostałej enterotoksyny 1 (EAST1),
507
Prace poglądowe
Shigatoxigenic enterohaemorrhagic
Escherichia coli – a new or a well-known
hazard?
Weiner M., Department of Microbiology, National
Veterinary Research Institute in Pulawy
Shiga toxin – producing Escherichia coli (STEC) have
been identified as a cause of serious human diseases – hemorrhagic colitis (HC), hemolytic uremic syndrome (HUS) and thrombotic thrombocytopenic purpura (TTP). Cattle and other ruminants are the main
reservoirs of these bacteria. Food of animal origin
(especially beef) is an important source of human
infection with STEC belonging to serogroups O157,
O26, O103, O111 and O113 but water and person-to-person transmission may play a significant
role in the human infections. The large outbreaks
connected to STEC can affect many people causing
serious morbidity and mortality, making this bacteria one of the most important food-borne pathogens. In this paper several plasmid and chromosomal genes responsible for the expression of important
virulence determinants of STEC have been described.
Among them, Shiga toxin (Stx) encoded by the stx
genes is the best characterized pathogenic marker.
Current diagnostic procedures depend on pre– and/
or enrichment followed by growing the bacteria in
various media which contain supplements for the differentiation of STEC from other Gram-negative microorganisms. Universally applied procedure PN-EN
ISO 16654:2002, which uses the immunomagnetic
separation (IMS) technique, allows the identification
of E. coli O157:H7 only and passes over the bacteria belonging to many other different groups. Isolation of individual STEC colonies is possible with the
use of digoxigenin (DIG)-labeled DNA probe whereas characterization of their virulence markers i.e. Shiga toxin genes is performed with molecular biologybased assays, such as: PCR or multiplex PCR. This review should improve the knowledge on STEC and the
function of the virulence markers described, but further studies are needed to evaluate the role of STEC
genes in e.g. apoptosis or quorum sensing processes.
Keywords: shiga toxin-producing E. coli, VTEC, EHEC.
–martwicowe E. coli (necrotoxigenic
E. coli – NTEC), posiadające zdolność
wytwarzania cytotoksycznych czynników wywołujących martwicę CNF1
i CNF2 (cytotoxic necrotizing factor),
–shigatoksyczne E. coli (shigatoxigenic
E. coli – STEC), wraz z podgrupą enterokrwotocznych E. coli (enterohemorrhagic E. coli – EHEC), wytwarzające
toksynę Shiga (Stx).
Szczepy STEC zostały po raz pierwszy
zidentyfikowane jako groźny czynnik zakażeń pokarmowych u ludzi na początku lat
osiemdziesiątych XX wieku przez dwa niezależne zespoły badaczy. Riley i wsp. (9) odkryli, że przyczyną krwawej biegunki, która wystąpiła po spożyciu niedopieczonych
508
hamburgerów wołowych w USA, był rzadko wtedy izolowany szczep E. coli O157:H7.
Autorzy ci wykazali, że badany drobnoustrój nie miał zdolności uwalniania enterotoksyn LT i ST, nie wytwarzał znanych
fimbrii adhezyjnych, cechował się natomiast właściwościami toksycznymi określonymi mianem „efektu cytopatycznego”
in vitro w stosunku do komórek linii Vero.
W tym samym roku Karmali i wsp. (10)
stwierdzili, że przyczyną zespołu hemolityczno-mocznicowego (HUS) u hospitalizowanego w Kanadzie pacjenta była cytotoksyna produkowana przez szczep E. coli,
cechująca się, podobnie jak w przypadku szczepu amerykańskiego, analogicznymi właściwościami in vitro. Toksynę tę
określono werotoksyną (verotoxin – VT),
a grupę drobnoustrojów ją wytwarzających, jako „werotoksyczne E. coli” (verotoxigenic E. coli – VTEC). O’Brien i wsp.
(11) oraz O’Brien i La Veck (12) wykazali,
że przeciwciała anty-Shigella dysenteriae
neutralizowały cytotoksyczne właściwości
toksyny wero. Od tego czasu czynnik ten
zaczęto określać również mianem toksyny shiga (Shiga toxin-Stx lub Shiga-like toxin – SLT), a szczepy je wytwarzające „shigatoksycznymi E. coli” (shigatoxigenic lub
Shiga toxin-producing E. coli, STEC; 13).
Pomimo podejmowania prób ujednolicenia nazewnictwa toksyn, jak też wytwarzających je drobnoustrojów, określenia
STEC i VTEC dla bakterii oraz Stx, SLT,
VT dla produkowanych przez nie czynników toksycznych, mają charakter synonimów i stosowane są w publikacjach według uznania autorów (14).
Określenie „szczepy enterokrwotoczne
E. coli” (enterohemorrhagic E. coli – EHEC)
zostało wprowadzone przez Levina (8) dla
E. coli O157:H7 ze względu na wywołane
przez ten serotyp krwotoczne zapalenie
okrężnicy (HC) u ludzi. W latach późniejszych po stwierdzeniu, że nie tylko E. coli
O157:H7, ale również inne STEC mogą
wywołać HC, określenie rozszerzono na
wszystkie STEC zawierające odcinek DNA
o nazwie LEE (locus of enterocyte effacement) oraz posiadające plazmid pO157 (15).
W 2001 r. przedstawiono pełną sekwencję genomu E. coli O157:H7 (szczep
EDL933), liczącą 5 528 445 par zasad, w obrębie której znajduje się 5453 genów kodujących 5324 białka (16). Mimo znaczącego postępu badań dokonanego w ostatnich 25 latach, poznano funkcję jedynie
około 5% z tych genów, a mechanizmy regulujące przyleganie STEC do komórek,
procesy zapalne i autoimmunologiczne,
rolę w apoptozie oraz zjawisku chemicznej wymiany informacji sygnałów pomiędzy drobnoustrojami określonym mianem
„quorum sensing” pozostają bardzo często
w kwestii hipotez i są przedmiotem ciągle
prowadzonych badań (17, 18).
Zróżnicowanie grupy STEC
Dotychczas stwierdzono ponad 400 serotypów E. coli zaliczonych do grupy STEC,
przy czym około 100 z nich izolowano
z przypadków chorobowych u ludzi (19).
Szczepy te mogą różnić się właściwościami
biochemicznymi, fenotypowymi oraz genotypowymi, ale ich cechą wspólną jest zdolność wytwarzania toksyny Shiga. O zróżnicowaniu grupy STEC mogą świadczyć m.in.
odmienności pomiędzy E. coli O157:H7
oraz E. coli O157:H– (NM). Te pierwsze nie
fermentują sorbitolu i nie posiadają enzymu β-glukuronidazy, natomiast produkują enterohemolizynę (95% izolatów) i oba
warianty toksyny Stx (Stx1 i Stx2). Przypadki kliniczne u ludzi po zakażeniu E. coli
O157:H7 stwierdza się na całym świecie,
przede wszystkim w miesiącach letnich.
Dotyczą one osób w każdej grupie wiekowej i są następstwem spożycia żywności zanieczyszczonej STEC, kontaktów ze zwierzętami-nosicielami albo innymi ludźmi.
Dawka zakaźna jest niska i wynosi poniżej
100 komórek bakteryjnych (20, 21). Z kolei E. coli O157:H– fermentują sorbitol, jedynie 10% szczepów wytwarza enterohemolizynę, a zdecydowana większość izolatów produkuje wyłącznie toksynę Stx2.
Drobnoustrój ten stwierdza się w Europie
i Australii, przede wszystkim w miesiącach
chłodniejszych, od września do kwietnia.
Zachorowania u ludzi dotyczą dzieci poniżej 3 roku życia, a dawka zakaźna nie jest
określona (22, 23).
Występowanie STEC
Naturalnym rezerwuarem szczepów STEC
są przeżuwacze, przede wszystkim bydło,
a także owce i kozy, będące nosicielami
i siewcami tych bakterii (24). Pomimo że
nosicielstwo i siewstwo jest krótkotrwałe
i wynosi około 1 miesiąca, bakterie mogą
utrzymywać się w środowisku przez długi czas (od kilku tygodni do kilkunastu
miesięcy), a tym samym stanowić potencjalne zagrożenie dla zdrowia i życia człowieka (2, 14). Wiek zwierząt jest czynnikiem determinującym okres nosicielstwa
i jest znacznie dłuższy u cieląt niż u bydła
dorosłego. Co więcej, w niektórych przypadkach (stres, przebyte zakażenia wirusowe) nosicielstwo może przejść w postać
kliniczną manifestującą się u cieląt objawami biegunkowymi (1).
STEC izolowane były również od koni,
psów, kotów, drobiu, sporadycznie od
zwierząt wolno żyjących (jelenie) i ptaków (drób, jaskółki i mewy; 25, 26).
Shigatoksyczne E. coli, produkujące toksynę Stx2e i występujące w jelicie cienkim
świń, wywołują charakterystyczne zmiany histopatologiczne w przebiegu choroby obrzękowej (edema disease – ED)
Życie Weterynaryjne • 2011 • 86(7)
Prace poglądowe
oraz biegunkę u prosiąt, przede wszystkim
w okresie odsadzania od macior (27, 28).
W połowie lat 90. opisano u chartów wyścigowych skarmianych surowymi odpadkami rzeźnianymi objawy kliniczne przypominające zespół hemolityczno‑mocznicowy u ludzi i określono je mianem „Alabama
rot” lub „cutaneous and renal glomerular vasculopathy of greyhounds” (CRGV;
29). Szczepy STEC produkujące toksynę Stx2f biorą udział w patogenezie tzw.
zakaźnego zespołu dużej głowy u drobiu
(swollen head syndrome – SHS), wcześniej uznawanego za chorobę o etiologii
wirusowej (30). Od 1982 r., kiedy zanotowano pierwsze przypadki zakażeń ludzi
drobnoustrojami STEC, stwierdzono szereg epidemicznych i sporadycznych zakażeń wywołanych różnymi ich serotypami,
przede wszystkim O157:H7. Najbardziej
masowe zakażenie odnotowano w Japonii w 1996 r., które dotyczyło 8576 osób,
z czego 606 hospitalizowano. Konsekwencją tej epidemii było 106 przypadków zespołu ­hemolityczno‑mocznicowego oraz
3 zejścia śmiertelne (31). W Europie największe i najtragiczniejsze zachorowanie zanotowano w Szkocji w 1996 r. Objęło ono 501 osób, zakażonych po spożyciu
wołowiny zanieczyszczonej E. coli serotypu O157:H7. Efektem epidemii był rozwój zespołu ­hemolityczno‑mocznicowego
u 27 osób, w konsekwencji którego 20 osób
zmarło (32). Inne szeroko opisane masowe
zatrucie po spożyciu żywności zawierającej
STEC miało miejsce w Kanadzie w 1991 r.
i dotyczyło 521 osób (33). W USA w 1992 r.
po wypiciu wody zanieczyszczonej bakteriami zachorowały 243, a 4 osoby zmarły
(34). W Australii w 1995 r. po zjedzeniu
żywności zawierającej E. coli O113:H21
zachorowało ponad 100 osób (35). W USA
stwierdza się rocznie ok. 80 masowych zakażeń bakteriami STEC, a liczba sporadycznych przypadków zachorowań obejmuje
ok. 20 000 osób (20). W kraju tym dominującym serotypem izolowanym z żywności pochodzenia zwierzęcego (mięso, mleko) jest O157:H7. W Europie natomiast, za
najbardziej istotny czynnik zakażeń na tle
STEC uważa się szczepy grup serologicznych O26, O103, O111, O113 i O145 oraz,
podobnie jak w USA, E. coli O157 (36, 37).
W Polsce notowano tylko pojedyncze
przypadki zakażeń ludzi szczepami STEC
grupy serologicznej O157 (38, 39) oraz O26
(40). Występowanie E. coli O157:H7 w żywności opisano w pracach Kwiatka i wsp. (4,
41). Z kolei występowanie STEC u zwierząt,
przede wszystkim u prosiąt i cieląt, przedstawiono w publikacjach Oska i wsp. (27, 28, 42).
Ze względu na istotne zagrożenie dla
zdrowia i życia ludzi w przypadku zakażeń
STEC, ustanowiono dyrektywą 2003/99/
WE Parlamentu Europejskiego i Rady
z 17 listopada 2003 r. regulacje prawne
Życie Weterynaryjne • 2011 • 86(7)
nakazujące krajom członkowskim wprowadzenie działań monitoringowych w odniesieniu do szczepów shigatoksycznych
E. coli. W Polsce to zagadnienie zostało
uregulowane zapisami ustawy z 11 marca
2004 r. o ochronie zdrowia zwierząt oraz
zwalczaniu chorób zakaźnych zwierząt
oraz rozporządzeniem ministra rolnictwa
i rozwoju wsi z 25 listopada 2005 r. Efektem wdrożenia w życie wspomnianych aktów prawnych oraz dyrektywy 2003/99/WE
są szeroko prowadzone badania monitoringowe w krajach UE, których wyniki są zamieszczane w corocznym raporcie Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA). W ostatnim z nich stwierdzono,
że w 2009 r. liczba przypadków zakażeń ludzi shigatoksycznymi E. coli była na czwartym miejscu, po pałeczkach z rodzajów
Campylobacter, Salmonella oraz Yersinia.
W 24 państwach Unii Europejskiej (z wyjątkiem Czech, Grecji oraz Portugalii) oraz
trzech krajach spoza UE: Norwegii, Szwajcarii oraz Islandii – wykazano 3573 zakażenia ludzi na tle STEC, najwięcej w Wielkiej Brytanii, Niemczech, Holandii i Irlandii
(odpowiednio 1339, 878, 313 oraz 237 przypadków). W Polsce nie odnotowano zachorowań. Udział serogrupy O157 wynosił
51,7% i stanowił nieznaczny spadek w stosunku do 2008 r. (53%). Zespół hemolityczno‑mocznicowy, będący konsekwencją zakażenia STEC, stwierdzono w 242 przypadkach, co stanowi wzrost o 66% w stosunku
do roku poprzedzającego.
Transmisja STEC
W transmisji szczepów STEC można wyróżnić 3 podstawowe elementy:
–żywność pochodzenia zwierzęcego, roślinnego oraz wodę,
–bezpośredni kontakt ludzi ze zwierzętami nosicielami,
–bezpośredni kontakt zakażonych osób.
Ponadto odnotowano drogę aerogenną
zakażenia na tle STEC, która miała miejsce
w USA i dotyczyła 23 osób (44).
Szczepy STEC mogą dostać się do łańcucha pokarmowego ludzi najczęściej po
spożyciu surowego lub nieodpowiednio
przetworzonego termicznie mięsa wołowego, zanieczyszczonego bakteriami podczas
uboju i obróbki poubojowej tuszy, jak również niepasteryzowanego mleka (20, 43, 45).
Obserwowano również zachorowania
ludzi po spożyciu prawidłowo przygotowanej (poddanej obróbce termicznej)
wołowiny, mleka lub jego przetworów po
pasteryzacji, co związane było z wtórnym zanieczyszczeniem gotowych produktów spożywczych szczepami STEC (32).
Ze względu na wysoką tolerancję E. coli
O157:H7 na niskie pH, jak również na wysuszenie, bakterie te stanowią poważne zagrożenie dla żywności uważanej dotąd za
bezpieczną, np. suszonej (liofilizowanej),
przypraw oraz soków owocowych (46).
Elementem transmisji patogennych
szczepów STEC mogą być też warzywa
i owoce zanieczyszczone kałem bydlęcym lub owczym (47). Przyczyną największej do tej pory epidemii E. coli O157:H7,
która miała miejsce w Japonii było spożycie warzyw zanieczyszczonych STEC (31).
Według raportu EFSA za 2009 r., próbki wołowiny w kierunku STEC zbadano
w 20 krajach UE i Norwegii i stwierdzono
2,3% wyników dodatnich, przy czym należących do grupy O157–0,7% (na 9285 zbadanych próbek). Według tego raportu
w Polsce stwierdzono występowanie STEC
w 48,5% próbkach mięsa pochodzących od
krów mlecznych. Należy przy tym zaznaczyć, że według danych zawartych w tym
raporcie jedynie w Belgii i Polsce wykonano badania w odniesieniu do powierzchni,
a nie masy zbadanej próbki (43).
Woda również może być źródłem zakażeń szczepami STEC. Stwierdzono rozwój krwotocznego zapalenia okrężnicy lub
zespołu hemolityczno‑mocznicowego po
spożyciu zanieczyszczonej tymi drobnoustrojami wody spożywczej, jak również
na skutek kontaktu z wodą jezior i basenów kąpielowych. Bakterie te mogą przeżywać i namnażać się w wodzie i ściekach
przez co najmniej 4 miesiące (34).
Ważnym ogniwem łańcucha epidemiologicznego są też bezpośrednie kontakty
człowiek–człowiek, zwłaszcza w dużych
skupiskach ludzkich (przedszkola, szkoły,
domy opieki) oraz mające miejsce w obrębie jednej rodzinny (14, 17, 18). Możliwe
są też zakażenia będące efektem kontaktów ludzi (zwłaszcza dzieci) ze zwierzętami będącymi nosicielami bakterii STEC, co
ma miejsce głównie w gospodarstwach rolnych o charakterze edukacyjnym. Przypadki takie notowano w Japonii, Niemczech
i Wielkiej Brytanii (31, 48, 49).
Choroby ludzi wywoływane przez STEC
Shigatoksyczne szczepy E. coli odpowiedzialne są za wystąpienie groźnych schorzeń
u ludzi, a zwłaszcza krwotocznego zapalenia okrężnicy (HC), którego konsekwencjami mogą być zespół hemolityczno-mocznicowy (HUS) i małopłytkowa plamica zakrzepowa (TTP). Ponadto stwierdzono,
że STEC mogą być przyczyną martwiczego zapalenia okrężnicy oraz odgrywać
pewną rolę w patogenezie cukrzycy (14).
Krwotoczne zapalenie okrężnicy
(hemorrhagic colitis – HC)
Choroba cechuje się występowaniem biegunki sekrecyjnej w początkowej fazie choroby, następnie przechodzącej w krwawą,
trwającą od 3 do 7 dni i połączoną z bólami
509
Prace poglądowe
brzucha i gorączką (9, 50). Gdy infekcja dotyczy E. coli O157:H7 wytwarzających toksynę Stx2, często dochodzi do powikłań objawiających się krwawieniami z żołądka,
niedokrwieniem mózgu oraz wystąpienia
zespołu hemolityczno-mocznicowego lub
małopłytkowej plamicy zakrzepowej (9, 14).
Zespół hemolityczno-mocznicowy
(hemolytic-uremic syndrome – HUS)
Występuje przede wszystkim u dzieci
i osób starszych jako powikłanie HC (od
2–7%) i cechuje się niewydolnością i uszkodzeniem nerek na skutek zmian zakrzepowych w ich naczyniach oraz rozwojem
niedokrwistości hemolitycznej (14, 51).
Śmiertelność związana z tym zespołem
wynosi od 3 do 10%, przy czym wartości
wyższe dotyczą przypadków infekcji szczepami STEC wytwarzającymi toksynę Stx2.
W badaniach wykonanych w USA i Kanadzie wykazano, że zachorowania mają charakter sezonowy i występują najczęściej
w miesiącach letnich (czerwiec-sierpień)
i wiążą się z sezonowym występowaniem
E. coli O157:H7 (24, 43).
Małopłytkowa plamica zakrzepowa
(thrombotic thrompocytopenic purpura
– TTP)
Przeważnie stanowi powikłanie zespołu HUS (51). Dotyczy przede wszystkim
osób dorosłych, w wyjątkowych przypadkach występuje u dzieci. Choroba cechuje
się objawami neurologicznymi (na skutek
uszkodzenia układu nerwowego) i dysfunkcją nerek. Charakterystyczne zmiany zakrzepowe mają charakter rozsiany (w przeciwieństwie do zmian w przebiegu HUS
dotyczących głównie nerek) i występują
w obrębie naczyń krwionośnych trzustki,
nadnerczy, nerek, serca i mózgu. Śmiertelność jest znacznie wyższa niż w przypadku
HUS i może sięgać 30%, przede wszystkim
u osób starszych (20, 23, 24).
Genotypowe markery patogenności STEC
Materiał genetyczny szczepów STEC zawiera geny zlokalizowane w obrębie chromosomu oraz plazmidów, których produkty odgrywają szereg funkcji w patogenezie HC, HUS i TTP poprzez wytwarzanie
i uwalnianie substancji toksycznych, elementów biorących udział w adhezji bakterii do komórek nabłonkowych oraz markerów wpływających na regulację czynników
kolonizacyjnych (2, 10, 14, 18, 37).
Chromosomalne markery patogenności
Najważniejszym czynnikiem patogenności szczepów STEC jest kodowana przez
gen stx toksyna Shiga (Stx), występująca
510
w dwóch podstawowych odmianach: Stx1
oraz Stx2, różniących się między sobą składem aminokwasowym, strukturą antygenową i aktywnością biologiczną. Shigatoksyczne szczepy E. coli mogą wytwarzać
tylko Stx1, tylko Stx2 lub obie toksyny równocześnie (52). Toksynę Shiga ze względu na budowę zalicza się do grupy toksyn AB5, składających się z jednej, aktywnej biologicznie podjednostki A o masie
32 kDa, oraz 5 podjednostek B o masie
7,7 kDa każda (14, 53). Stx1 jest praktycznie identyczna (99% homologii na poziomie DNA) z toksyną wytwarzaną przez
szczepy S­ higella dysenteriae 1, natomiast
Stx2 wykazuje z nią tylko 55% pokrewieństwa aminokwasowego na poziomie podjednostki A i 57% w sekwencji podjednostek B (13, 14). Szczepy STEC wytwarzające wyłącznie toksynę Stx2 są bardziej
patogenne od tych, które uwalniają toksynę Stx1, co wynika ze zwiększonej transkrypcji Stx2 in vivo w porównaniu z Stx1,
której synteza zależna jest od jonów żelaza obecnych zwykle w niewystarczającej
ilości w środowisku przewodu pokarmowego. Toksyna Stx1 uznawana była za jednorodną, dopiero w ostatnich latach odkryto jej dwa nowe warianty, Stx1c oraz
Stx1d; różnice między nimi dotyczą zaledwie kilku aminokwasów i nie mają klinicznego znaczenia (54). Z kolei odmiana
Stx2 występuje w kilku wariantach, oznaczonych, jako: Stx2c (55), Stx2d (56), Stx2f
(57), Stx2g (58) i Stx2e (59), różniących się
toksycznością in vitro w odniesieniu do
różnych linii komórkowych. Pomimo że
wszystkie są cytotoksyczne dla komórek
Vero, to w przypadku linii HeLa taki efekt
wykazują wyłącznie odmiany podstawowe
Stx1 oraz Stx2. Toksyny Stx2c oraz Stx2d
wykazują 100-krotnie, a odmiany Stx2e
oraz Stx2f, 10 000-krotnie mniejszą toksyczność. Zależność odwrotną obserwuje się w odniesieniu do linii komórkowej
MDBK, gdzie najbardziej cytotoksyczne
są odmiany Stx2e i Stx2f. Wynika to między innymi z powinowactwa poszczególnych Stx do odmiennych receptorów molekularnych: Stx2f i Stx2e przyczepiają się
do struktur GB4, występujących głównie
u świń i ptaków, natomiast pozostałe odmiany toksyny Stx wykazują powinowactwo do receptorów GB3 (14). Pewne doniesienia wskazują, że szczepy STEC produkujące toksynę Stx2e i uważane dotychczas za
patogenne wyłącznie dla świń, izolowane
były również z przypadków HUS lub biegunki sekrecyjnej u ludzi (17). Po przełamaniu bariery nabłonkowej Stx dostaje się
do krwiobiegu i podjednostką B swoiście
łączy z receptorem GB3, a następnie drogą
endocytozy wnika do wnętrza komórki gospodarza. Toksyna Shiga może wiązać się
między innymi z limfocytami B, monocytami oraz lipoproteinami i być przenoszona
z jelit do odległych tkanek i narządów, np.
mózgu, wywołując tam ogólnonarządowe
zmiany chorobowe. Po wniknięciu do komórki następuje rozdzielenie się toksyny
na podjednostki A i B, a następnie podjednostka A rozpada się na dwa fragmenty
oznaczone jako A1 i A2. Uwolniona w ten
sposób cząstka A1 łączy się z podjednostką 60S rybosomu i dzięki właściwościom
proteolitycznym usuwa adeninę z łańcucha 28S rRNA komórki eukariotycznej,
przez co blokuje syntezę białka. Prowadzi
to do zaburzeń funkcji komórki, a następnie całkowitej jej degradacji (14, 17). Według najnowszych doniesień, toksyna Stx
bierze również udział w apoptozie komórek eukariotycznych (60).
Do grupy chromosomalnych czynników
patogenności zalicza się również markery
zlokalizowane w odcinku DNA o masie
35-43 kDa, określonym terminem „locus
of enterocyte effacement” (LEE). Ten fragment DNA nie występuje u normalnej flory jelitowej E. coli ani też u ETEC i dlatego został nazwany „wyspą patogenności”
(pathogenicity island). LEE charakteryzuje się stosunkowo niską zawartością cytozyny (C) i guaniny (G), wynoszącą 38,3%,
podczas gdy dla całego chromosomu E. coli
odsetek C+G jest w granicach 50,8%. Wynika to z horyzontalnego transferu LEE do
szczepów z grupy STEC (jak również do
enteropatogennych E. coli) od bakterii innych rodzajów niż Escherichia (2, 61). Do
wspomnianych markerów wyspy LEE zalicza się geny eaeA, tir oraz odcinki DNA
kodujące białka regulatorowe.
Intymina, determinowana przez gen
eaeA, jest najważniejszym markerem patogenności odcinka LEE. Występuje w wielu wariantach (do chwili obecnej znanych
jest 15), określanych literami alfabetu greckiego (α-ξ; 19, 62). Klinicznie najważniejsze znaczenie mają odmiany oznaczone
jako α, β, γ, ε (63). Intymina α obecna jest
przede wszystkim u szczepów EPEC, intymina γ występuje u STEC grup serologicznych O157, O111, O145 oraz O113, odmianę ε stwierdzono u E. coli O103 oraz
O121, natomiast intyminę β wykazano
u szczepów EPEC i STEC, przede wszystkim grupy O26. Produkt genu eaeA warunkuje przyczepność E. coli do nabłonka jelitowego oraz odpowiada za wystąpienie zmian ­histopatologicznych określanych
jako „attaching-effacing”, (A-E). Zalicza się
do nich zanik rąbka szczoteczkowego enterocytów, zaburzenia w transporcie wapnia oraz nagromadzenie białka aktyny, co
w końcowym efekcie prowadzi do destrukcji komórek (2, 14).
Produkt chromosomalnego genu
rfbO157 – lipopolisacharyd (LPS) O157
jest markerem świadczącym o przynależności E. coli do grupy serologicznej O157
(2). Wykazano, że LPS O157, jak również
Życie Weterynaryjne • 2011 • 86(7)
Prace poglądowe
inne LPS (rfbE), zwiększają efekt cytopatyczny Stx w odniesieniu do komórek śródbłonka naczyń krwionośnych. Ponadto
mogą być czynnikami regulującymi proces zapalny w przypadku zakażenia ludzi
szczepami STEC (64).
Oprócz wspomnianych wyżej markerów chorobotwórczości bakterii z grupy
STEC, opisano również produkty genów
iha, efa1 oraz lpfA, których rola w patogenezie HC, HUS i TTP nie jest jednoznacznie wyjaśniona (65, 66). Białko Iha, kodowane przez gen iha, wykazuje homologię
do IrgA, proteiny o masie 67-kDa występującej u Vibrio cholerae. Czynnik ten bierze udział w przyleganiu E. coli O157:H7
do komórek linii HeLa (67). U większości
STEC nie-O157 stwierdza się geny efa1/
lifA, zlokalizowane w wyspie patogenności
oznaczonej jako PAI O#122 (68). Produkty
genów efa1/lifA zbliżone są właściwościami
do czynnika determinowanego przez gen
toxB, obecnego w materiale genetycznym
plazmidu. Cechują się dużą masą wynoszącą 365 kDa i biorą udział w przyleganiu STEC do komórek linii CHO. Z kolei
Tarr i wsp. (67) postawili hipotezę, że nie
są one sensu stricto adhezynami, ale czynnikami wspomagającymi ekspresję innych
markerów adhezyjnych u laboratoryjnych
szczepów E. coli.
W adhezji STEC do komórek nabłonka
jelitowego dużą rolę mogą pełnić fimbrie
LPF stwierdzone po raz pierwszy u bakterii z rodzaju Salmonella (69), a u pałeczek E. coli opisane szczegółowo w ostatnich latach (70). Toma i wsp. (65) i Torres
i wsp. (66) odkryli nowe czynniki adhezyjne kodowane przez geny lpfAO157/
OI-141 oraz lpfAO157/OI-154, związane z grupą serologiczną O157, zarówno
u szczepów E. coli O157:H7, jak również
u O157:H-. Z kolei Doughty i wsp. (2002)
opisali gen lpfAO113 kodujący fimbrie adhezyjne E. coli O113, jednocześnie sugerując, że zarówno lpfAO113, lpfAO157/
OI-141 oraz lpfAO157/OI-154 znajdują się na tym samym odcinku DNA. Osek
i wsp. wykazali zależność pomiędzy fimbriami LpfAO113 a brakiem genu kodującego intyminę u szczepów Stx2e-dodatnich
wyizolowanych od świń (71).
Plazmidowe markery patogenności STEC
Plazmid pO157 o masie 60 MDa, stwierdzony u wszystkich E. coli O157:H7 oraz
wielu bakterii innych serotypów należących
do STEC, zawiera w granicach 93,6–104 tysięcy par zasad (kb) (72, 73). Zawarte są
w nim m. in. geny ehlyA, katP, toxB, oraz
inne, kodujące ok. 35 białek o różnych
funkcjach.
Za ekspresję enterohemolizyny (Ehx)
odpowiedzialny jest fragment DNA, w postaci genu ehlyA o wielkości 3,4 kb, który
Życie Weterynaryjne • 2011 • 86(7)
został opisany przez Levina i wsp. (8). Z kolei Beutin i wsp. [74] stwierdzili, że blisko
100% szczepów E. coli grupy O157 po 18 h
inkubacji posiadało zdolność wytwarzania
wąskiej strefy hemolizy β na agarze zawierającym płukane krwinki owcze. Izolaty takie równocześnie nie były hemolityczne po
inkubacji na standardowych pożywkach
agarowych zawierających krew. W przeciwieństwie do hemolizyny α powszechnie
wytwarzanej przez inne niż STEC E. coli,
enterohemolizyna jest czynnikiem uwalnianym tylko w niewielkim stopniu pozakomórkowo i dlatego wytwarzana przez
szczepy ehlyA-dodatnie strefa hemolizy jest
bardzo mała (74). Marker ehlyA występuje
też w wielu (22–88%) szczepach STEC innych niż O157 grup serologicznych, izolowanych od ludzi chorych na HC i HUS
(14, 17). Badania na poziomie molekularnym pozwoliły stwierdzić, że operon ehlyA
składa się z czterech otwartych ramek odczytu (open reading frames – ORF), oznaczonych A, B, C i D, które wykazują 62%
homologii nukleotydowej z operonem hemolizyny α E. coli oraz operonami cytolizyn grupy RTX (repeats in toxins) szczepów E. coli odpowiedzialnych za zakażenia pozajelitowe, np. układu moczowego
(75). Ze względu, że Ehx należy do wspomnianej grupy białek RTX, posiadających
zdolność tworzenia w błonach komórkowych por o średnicy ok. 2,6 nm, uważa się,
że głównym miejscem jej oddziaływania
są krwinki czerwone, które ulegając lizie
uwalniają hemoglobinę i hem, wpływające dodatnio (poprzez obecność jonów żelaza) na wzrost i namnażanie się bakterii E. coli O157. W przypadku innych niż
O157 STEC, rola tej hemolizyny w patogenezie schorzeń nie została dokładnie wyjaśniona (74, 76).
W 1996 r. Brunder i wsp. (77) opisali
obecność w plazmidzie pO157 genu o wielkości 2,2 kb, który oznaczyli jako katP (P od
plazmid), celem odróżnienia go od innych
katalaz E. coli – KatG i KatE, kodowanych
przez materiał genetyczny chromosomu.
Gen ten determinuje wytwarzanie przez
E. coli O157 enzymu o podwójnej aktywności – katalazy i peroksydazy (KatP).
Stwierdzono, że KatP posiada zdolność
przemieszczania się przez błony komórkowe, jednak rola tego białka w patogenezie chorób wywołanych szczepami STEC
nie jest ustalona (8, 14, 17).
Produkt genu toxB, białko ToxB, bierze udział w kolonizacji nabłonka jelitowego gospodarza, wpływając na system
wydzielniczy typu III oraz działa hamująco na odpowiedź immunologiczną typu
komórkowego, a jego właściwości zbliżone są, jak wspomniano wcześniej, do produktów genów efa1/lifA, zlokalizowanych
w wyspie patogenności PAI O#122 chromosomalnego odcinka selC (68).
W 2001 r. Paton i wsp. (78) odkryli białko Saa o właściwościach autoagutyniny, kodowane przez plazmidowy gen saa. Czynnik ten został po raz pierwszy wyizolowany
ze szczepu E. coli O113:H21, odpowiedzialnego za wystąpienie HUS podczas epidemii
w Australii w 1998 r. Ponadto stwierdzono
je u innych szczepów STEC niezawierających wyspy patogenności LEE, a izolowanych od ludzi z przypadków klinicznych
HUS, np. E. coli O48:H21 oraz O91:H21.
Wskazuje to na znaczącą rolę tego białka w patogenezie HUS, jednak dokładny
mechanizm działania nie jest jeszcze wyjaśniony. Wykazano również, że produkt
genu saa wykazuje podobieństwo na poziomie 24 i 27% z adhezyjnym białkiem
YaDA (Yerisinia adhesion protein) występującym u Yersinia enterocolitica i EiBD
(E. coli immunoglobulin-binding protein). Stwierdzono też, że znacząco zwiększa
przyleganie referencyjnego szczepu 98NK2
(E. coli O113:H21) do komórek linii HEp-2.
Identyfikacja STEC
Oznaczenie E. coli O157
za pomocą selektywnych pożywek
bakteriologicznych
Shigatoksyczne E. coli są typowymi, Gram-ujemnymi pałeczkami, posiadającymi
większość cech charakterystycznych dla
wszystkich szczepów gatunku E. coli. Występują u nich jednak pewne odmienności, dotyczące przedstawicieli serotypu
O157:H7, które umożliwiają dość łatwe ich
różnicowanie od innych pałeczek okrężnicy, w tym saprofitycznej mikroflory przewodu pokarmowego ludzi i zwierząt. Do
najistotniejszych różnic można zaliczyć
między innymi: brak zdolności fermentacji D-sorbitolu w czasie 24 godzin oraz
brak β-glukuronidazy (79). Wiele szczepów zaliczanych do STEC charakteryzuje
się zdolnością wytwarzania enterohemolizyny, której efekt hemolityczny można
wykazać na pożywce agarowej z płukanymi krwinkami owczymi. Wymienione cechy ułatwiają szybką identyfikację shigatoksycznych szczepów E. coli przy użyciu
selektywnych pożywek mikrobiologicznych, dostępnych na rynku komercyjnym.
Najbardziej znana jest pożywka MacConkey’a z 1% D-sorbitolem (Sorbitol-MacConkey Agar, SMAC). Drobnoustroje niemające zdolności fermentacji sorbitolu rosną na niej w postaci małych, okrągłych,
gładkich i bezbarwnych kolonii, natomiast
szczepy stanowiące mikroflorę niechorobotwórczą (saprofityczną), wykazują wzrost
w postaci kolonii o kolorze różowym (79,
80). Niektóre jednak szczepy mogą posiadać zdolność do szybkiego (18–24 godzin)
rozkładu D-sorbitolu, np. E. coli O157:H–
co może być przyczyną wyników fałszywie
511
Prace poglądowe
dodatnich (81). Zmodyfikowanie SMAC
przez dodanie cefeksimu i/lub tellurytu
potasu (CT-SMAC), umożliwiło łatwiejszą selekcję E. coli poprzez zahamowanie
wzrostu innych bakterii zaliczanych do Enterobacteriaceae (Proteus, Hafnia, Enterobacter), a także Plesiomonas, Aeromonas,
Morganella i Providencia. Z drugiej strony użycie tellurytu potasu wiąże się z ryzykiem zahamowania wzrostu niektórych
wrażliwych szczepów O157:H– (82). Kolejne modyfikacje pożywki SMAC polegały
na dodaniu 4-metylo-umbelliferylo-β-Dglukuronidu (MUG). Bakterie nienależące
do grupy O157 rosną na niej w postaci fluorescencyjnych kolonii. Efektem dalszych
prac było też użycie 5-bromo-4-chloro-3indoksylo-β-D-glukuronidu; BCIG (pożywka MSA-BCIG), co umożliwiło zróżnicowanie sorbitolo- i β-glukuronidazo-ujemnych,
białych kolonii STEC od sorbitolo-ujemnych, a β-glukuronidazo-dodatnich zielononiebieskich kolonii E. coli mikroflory saprofitycznej (83). Mimo wprowadzonych
zmian w składzie pożywek bakteriologicznych poprawiających wykrywalności
E. coli O157:H7, większość STEC należących do innych grup serologicznych wykazuje znaczną wrażliwość na zawarte w nich
dodatki. Z tego też względu izolację STEC
poprzedza się przednamnażaniem (pre-enrichment) i/lub namnażaniem właściwym (enrichment), których celem, zarówno w odniesieniu do materiału uzyskiwanego od ludzi i zwierząt, jak też ze środków
spożywczych (mięso, mleko), jest zwiększenie liczby drobnoustrojów w badanym
materiale. Stwierdzono, że liczba patogennych komórek STEC może być bardzo niska, poniżej 1 jtk/g (jtk – jednostek tworzących kolonie), przy bardzo dużej ilości
bakterii saprofitycznych (106–108). W tym
celu stosuje się najczęściej bulion tryptozowo-sojowy (TSB), zmodyfikowany bulion
tryptozowo-sojowy (mTSB) z nowobiocyną (mTSB-N) lub akryflawiną (dmTSB-CA). Często używana jest też buforowana woda peptonowa z dodatkiem wankomycyny i cefeksimu (pożywka BPW-VCC).
Separacja immunomagnetyczna
Znaczącą poprawę wykrywalności STEC
grupy O157 w badanym materiale stanowiło połączenie metody wstępnego namnażania z separacją immunomagnetyczną komórek bakteryjnych (immunomagnetic separation – IMS). Używa się do tego
cząstek lateksu opłaszczonych przeciwciałami skierowanymi przeciwko antygenowi
somatycznemu O157 (IMS, Dynabeads,
Dynal, Norwegia). Po ich dodaniu do hodowli bakteryjnej tworzą się łatwe do oddzielenia w polu magnetycznym kompleksy. Metoda ta pozwala na znacznie skuteczniejsze wykrycie bakterii w porównaniu
512
z bezpośrednią hodowlą na pożywkach mikrobiologicznych i została użyta w uznanej
za referencyjną w odniesieniu do identyfikacji E. coli O157:H7 procedurze zawartej w normie PN-EN ISO:16654:2002 (84).
Wyniki uzyskane przez Karcha i wsp. (85)
wskazują na bardzo wysoką czułość techniki immunoseparacji, umożliwiającą wykrycie 102 komórek bakteryjnych w 1 g
materiału biologicznego, przy jednoczesnej obecności 107 komórek bakterii towarzyszących.
Identyfikacja antygenu O157 E. coli
Do identyfikacji wyizolowanych na pożywkach selektywnych E. coli O157 używa się
testu aglutynacji z surowicami anty-O157
i anty-H7 lub odczynu lateksowego z przeciwciałami anty-O157. Surowice poliklonalne anty-O157 mogą wykazywać jednak
krzyżowe reakcje z bakteriami Brucella
abortus, B. melitensis lub Yersinia enterocolitica. W przypadku użycia przeciwciał monoklonalnych (MAb) anty-O157 swoistość
reakcji wzrasta. Celem podniesienia czułości metod serologicznych umożliwiających
identyfikację E. coli O157, wprowadzono
testy immunoenzymatyczne (ELISA), pozwalające na szybkie i skuteczne oznaczenie tych bakterii. Odczyny te wykorzystują opłaszczone na mikropłytkach przeciwciała poliklonalne anty-O157, stanowiące
swoiste receptory dla oznaczanych STEC.
Identyfikacja dodatnich kompleksów antygen-przeciwciało odbywa się następnie za
pomocą przeciwciał monoklonalnych anty-O157, znakowanych bezpośrednio enzymem, np. peroksydazą chrzanową lub
alkaliczną fosfatazą. Metoda ta jest wysoce swoista, jednak umożliwia, jak wspomniana wyżej metoda IMS, identyfikację
wyłącznie bakterii grupy O157, nie ma zaś
zastosowania do wykrywania pozostałych
serotypów E. coli należących do STEC (85).
Identyfikacja markerów patogenności
STEC metodami biologii molekularnej
Wprowadzenie metod opartych na biologii molekularnej, przede wszystkim amplifikacji określonych genów za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (polymerase
chain reaction – PCR), znacznie usprawniło proces swoistej i szybkiej diagnostyki
drobnoustrojów należących do STEC oraz
istotnych z klinicznego punktu widzenia
ich genotypowych markerów patogenności. Możliwe jest także oznaczenie kilku wybranych markerów genotypowych jednocześnie przy użyciu reakcji multiplex PCR
(mPCR), co w znaczący sposób obniża czas
i koszt wykonywanej analizy (86, 87, 88).
W ostatnim okresie wprowadzono do diagnostyki molekularnej drobnoustrojów real-time PCR z użyciem barwników (SYBR
Green) oraz znakowanych barwnikami
fluorescencyjnymi sond molekularnych:
TaqMan, fluorescence resonance energy
transfer (FRET) oraz molecular beacons
(MB), co skróciło czas prowadzonych badań do kilkudziesięciu minut oraz umożliwiło wysoce swoistą i dającą się określić ilościowo identyfikację materiału genetycznego w badanych próbkach. Z drugiej strony
bardzo wysoki koszt aparatury i odczynników ogranicza znacznie możliwość zastosowania tej metody w rutynowej diagnostyce STEC (89; 90). Testy oparte na PCR
są niezwykle czułe, jednak ich wyniki uzależnione są od rodzaju matrycowego DNA,
obecności inhibitorów polimerazy oraz parametrów czasowo-temperaturowych poszczególnych etapów amplifikacji. Ponadto
szczepy STEC, występujące w niewielkiej
liczbie w produktach żywnościowych, są
zazwyczaj zdominowane przez mikroflorę
saprofityczną, a obecność w badanym materiale czynników hamujących, takich jak
mioglobina, hemoglobina czy NaCl stwarza ryzyko uzyskania wyników fałszywie
ujemnych. Użycie PCR do bezpośredniej
identyfikacji STEC w badanym materiale
biologicznym, np. żywności, ma charakter orientacyjny, ponieważ nie pozwala na
identyfikację wybranych markerów patogenności u poszczególnych izolatów bakteryjnych. Możliwość taką stwarza zastosowanie sond molekularnych i techniki
hybrydyzacji DNA do identyfikacji pojedynczych komórek zawierających poszukiwane geny chorobotwórczości. W odróżnieniu od reakcji PCR, nie następuje tu
amplifikacja odcinka DNA stanowiącego
dany gen, tylko przyłączenie (hybrydyzacja) komplementarnego fragmentu oligonukleotydowego znakowanego enzymem,
np. digoksygeniną (DIG). Technika hybrydyzacji jest bardzo czuła i swoista, ponadto umożliwia analizę od kilkudziesięciu do
kilkuset kolonii obecnych na płytce bakteriologicznej. Ma to istotne znaczenie, bo
jak wspomniano wcześniej, STEC występują w niewielkich ilościach w badanym
materiale, a ich obecność maskowana jest
często występowaniem innych drobnoustrojów (91).
Identyfikacja toksyny Stx i/lub genu stx
Ze względu na zróżnicowanie biochemiczne i funkcjonalne szczepów bakteryjnych
należących do STEC, jedynym miarodajnym sposobem na ocenę ich przynależności do tej grupy jest wykrycie toksyny Stx
lub kodujących ją genów. Metody identyfikacji używane do tego celu można podzielić na 3 rodzaje, polegające na:
–wykazaniu efektu cytopatycznego w komórkach linii Vero,
–wykrywaniu uwolnionej przez bakterie
toksyny Stx metodami serologicznymi,
Życie Weterynaryjne • 2011 • 86(7)
Prace poglądowe
–oznaczaniu obecności genu stx, kodującego wytwarzanie toksyn Stx za pomocą metod biologii molekularnej.
Pierwsze testy w kierunku wykrywania
toksyny Shiga zostały wykonane przez Konovalchuk i wsp. (92), przy użyciu linii komórkowej Vero, w której Stx1 i Stx2 wywołują charakterystyczny efekt cytopatyczny.
Metoda ta jest bardzo czuła i swoista, jednak ze względu na czas jej trwania, trudności w standaryzacji, pracochłonność
i konieczność wyposażenia laboratorium
w odpowiedni sprzęt, nie znajduje szerszego zastosowania w rutynowych badaniach diagnostycznych. Do serologicznych
metod wykrywania Stx zalicza się odczyny oparte na metodzie ELISA. Czułość
tych testów jest niższa od metody z użyciem linii komórkowej Vero. Zastosowanie mitomycyny C zwiększa 100-krotnie
in vitro ekspresję toksyny Stx, dzięki czemu umożliwia łatwiejszą jej identyfikację
(93). W badaniach rutynowych znalazły
szerokie zastosowanie komercyjne testy
ELISA, np. Premier EHEC (Meridian Diagnostic, Inc., USA), LMD (LMD Laboratories, USA) lub RIDASCREEN verotoxin
(R-Biopharm, Niemcy; 94). Innym sposobem identyfikacji Stx jest test odwrotnej
aglutynacji lateksowej, np. VTEC-RPLA
(Oxoid, Wielka Brytania), który umożliwia
wykrycie toksyn Shiga w supernatantach
lub ekstraktach polimyksynowych komórek E. coli (95). Oznaczenie genów kodujących wytwarzanie toksyn Shiga może opierać się, podobnie jak w przypadku innych
markerów analizowanych metodami molekularnymi, np. na PCR lub hybrydyzacji
DNA z sondami molekularnymi znakowanymi DIG, pozwalającymi na różnicowanie poszczególnych odmian toksyny Stx2:
Stx2c, Stx2d, Stx2e, Stx2f (96).
Podsumowanie
Jak pokazują ostatnie wydarzenia w Niemczech i innych krajach europejskich, szeroko komentowane w prasie, radio i telewizji i dotyczące masowych zachorowań po
spożyciu zanieczyszczonej STEC żywności pochodzenia roślinnego (ogórki i kiełki roślin), shigatoksyczne szczepy E. coli
stanowią groźny dla ludzi czynnik etiologiczny krwotocznego zapalenia okrężnicy, zespołu hemolityczno-mocznicowego oraz małopłytkowej plamicy zakrzepowej. Ze względu na istotne zagrożenie
dla zdrowia i życia ludzi w przypadku zakażenia STEC, ustanowiono dyrektywą
2003/99/WE obowiązek prowadzenia badań monitoringowych w odniesieniu do
tych szczepów. Identyfikacja STEC, polegająca na oznaczaniu bakterii z użyciem
pożywek selektywnych, określaniu przynależności gatunkowej testami biochemicznymi oraz wykryciu toksyn Shiga jest
Życie Weterynaryjne • 2011 • 86(7)
czaso- i pracochłonna, a rezultaty badań
nie zawsze jednoznaczne. Wynika to z różnic pomiędzy poszczególnymi szczepami
należącymi do STEC, a także z małej liczby
tych bakterii obecnych w badanym materiale i występowania mikroflory towarzyszącej. Powszechnie używana normatywna metoda PN-EN ISO 16654:2002 pozwala na identyfikację w żywności wyłącznie
E. coli O157:H7, nieuwzględniając STEC
innych grup serologicznych ani charakterystycznych dla nich markerów chorobotwórczości, co często utrudnia właściwą
interpretację wyników badań. Wprowadzenie nowoczesnych testów opartych na
biologii molekularnej, takich jak hybrydyzacja DNA ze znakowanymi sondami genetycznymi oraz amplifikacja DNA metodą PCR, znacznie usprawniło swoistą
i szybką diagnostykę drobnoustrojów należących do STEC.
Piśmiennictwo
1. Naylor S.W., Gally D.L., Low J.C.: Enterohaemorrhagic E.
coli in veterinary medicine. Int. J. Food Microbiol. 2005,
295, 419-441.
2.Nataro J.P., Kaper J.B.: Diarrheagenic Escherichia coli.
Clin. Microbiol. Rev. 1998,11,142-201.
3. Nayar D.M., Vetrivel S., McElroy J., Pai P., Koerner R.J.:
Toxic megacolon complicating Escherichia coli O157 infection. J. Infect. 2006, 52, 103-106.
4. Kwiatek K., Różańska H.: Escherichia coli, serotyp O157:H7
– czynnik etiologiczny zatruć pokarmowych u ludzi. Medycyna Wet. 1996, 52, 29-32.
5. Edwards P.R., Ewing W.H.: Identification of Enterobacteriaceae. Burgess Publishing Co., Minneapolis, USA, 1972.
s. 22-58.
6. Kauffmann F.: Zur serologie der Coli-Gruppe. Acta Pathol. Microbiol. Scand. 1944, 21, 20-45.
7.Whittam T.S., Wolfe M.L., Wachsmuth I.K., Orskov
F., Orskov I., Wilson R.A.: Clonal relationships among
Escherichia coli strains that cause hemorrhagic colitis and infantile diarrhea. Infect. Immun. 1993, 61,
1619‑1629.
8. Levine M.M.: Escherichia coli that cause diarrhea: enterotoxigenic, enteropathogenic, enteroinvasive, enterohemorrhagic, and enteroadherent. J. Infect. Dis. 1987, 155,
377-389.
9. Riley L.W., Remis R.S., Helgerson S.D., McGee H.B., Wells
J.G., Davis B.R., Hebert R.J., Olcott E.S., Johnson L.M.,
Hargrett N.T., Blake P.A., Cohen M.L.: Hemorrhagic colitis associated with a rare Escherichia coli serotype. N.
Engl. J. Med. 1983, 308, 681-685.
10. Karmali M.A., Steele B.T., Petric M., Lim C.: Sporadic cases of haemolytic-uraemic syndrome associated with faecal cytotoxin and cytotoxin-producing Escherichia coli
in stools. Lancet 1983, 1, 619-620.
11. O’Brien A.D., La Veck G.D., Thompson M.R., Formal S.B.:
Production of Shigella dysenteriae type 1-like cytotoxin
by Escherichia coli. J. Infect. Dis. 1982, 146, 763-769.
12. O’Brien A.D., La Veck G.D. 1983. Purification and characterization of a Shigella dysenteriae 1-like toxin produced by Escherichia coli. Infect. Immun. 40:675-683.
13. O’Brien A.D., Holmes R.K.: Shiga and Shiga-like toxins.
Microbiol. Rev.1987, 51, 206-220.
14. Paton J.C., Paton A.W.: Pathogenesis and diagnosis of Shiga toxin-producing Escherichia coli infection. Clin. Microbiol. Rev. 1998, 11, 450-479.
15. Mainil J.G., Daube G: Verotoxigenic Escherichia coli from
animals, humans and foods, who’s who? J. Appl. Microbiol. 2005, 98, 1332-1344.
16. Perna N.T., Plunkett G., Burland V., Mau B., Glasner J.D.,
Rose D.J., Mayhew G.F., Evans P.S., Gregor J., Kirkpatrick
H.A., Posfai G., Hackett J., Klink S., Boutin A., Shao Y.,
Miller L., Grotbeck E.J., Davis N.W., Lim A.: Genome sequence of enterohaemorrhagic Escherichia coli O157:H7.
Nature 2001, 409, 529-533.
17. Karch H., Friedrich A.W., Gerber A., Zimmerhackl L.B.,
Schmidt M.A., Bielaszewska M.: New aspects in the pathogenesis of enteropathic hemolytic uremic syndrome.
Semin. Thromb. Hemost. 2006, 32, 105-112.
18. Karch H., Tarr P.I., Bielaszewska M.: Enterohaemorrhagic Escherichia coli in human medicine. Int. J. Med. Microbiol. 2005, 295, 405-418.
19.Blanco J., Blanco M., Blanco J.E., Mora A., Gonzalez
E.A., Bernardez M.I.: Verotoxin-producing Escherichia
coli in Spain: Prevalence, serotypes, and virulence genes of O157:H7 and non-O157 VTEC in ruminants, raw
beef products, and humans. Exp. Biol. Med. 2003, 228,
345‑351.
20. Karch H., Bielaszewska M., Bitzan M., Schmidt H.: Epidemiology and diagnosis of Shiga toxin-producing Escherichia coli infections. Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 1999,
34, 229-243.
21. Tozzi A.E., Caprioli A., Minelli F., Gianviti A., De Petris
L., Edefonti A., Montini G., Ferretti A., De Palo T., Gaido
M., Rizzoni G.: Shiga toxin-producing Escherichia coli infections associated with hemolytic uremic syndrome, Italy, 1988–2000. Emerg. Infect. Dis., 2003, 9, 106-108.
22.Bielaszewska M., Schmidt H., Liesegang A., Prager R.,
Rabsch W., Tschape H., Cizek A., Janda J., Blahova K.,
Karch H.: Cattle can be a reservoir of sorbitol-fermenting
Shiga toxin-producing Escherichia coli O157:H-strains
and a source of human diseases. J. Clin. Microbiol. 2000,
38, 3470-3473.
23.Karch H., Bohm H., Schmidt H., Gunzer F., Aleksic S.,
Heesemann J.: Clonal structure and pathogenicity of Shiga-like toxin-producing, sorbitol-fermenting Escherichia
coli O157:H-. J. Clin. Microbiol. 1993, 31, 1200-1205.
24.Karmali M.A.: Infection by verocytotoxin-producing
Escherichia coli. Clin. Microbiol. Rev. 1989, 2, 15-38.
25. Bielaszewska M., Janda J., Blahova K., Minarikova H., Jikova E., Karmali M.A., Laubova J., Sikulova J., Preston
M.A., Khakhria R., Karch H., Klazarova H., Nyc O.: Human Escherichia coli O157:H7 infection associated with
the consumption of unpasteurized goat’s milk. Epidemiol.
Infect. 1997, 119, 299-305.
26. Heuvelink A.E., Zwartkruis-Nahuis J.T., van den Biggelaar F.L., van Leeuwen W.J., de Boer E.: Isolation and characterization of verocytotoxin-producing Escherichia coli
O157 from slaughter pigs and poultry. Int. J. Food Microbiol. 1999, 52, 67-75.
27. Osek J.: Prevalence of Shiga toxin genes among Escherichia coli strains isolated from pigs. Vet. Rec.1999, 145,
557-558.
28. Osek J.: Prevalence of virulence factors of Escherichia coli
strains isolated from diarrheic and healthy piglets after
weaning. Vet. Microbiol. 1999, 68, 209-217.
29.Hertzke D.M., Cowan L.A., Schoning P., Fenwick B.W.:
Glomerular ultrastructural lesions of idiopathic cutaneous and renal glomerular vasculopathy of greyhounds.
Vet. Pathol. 1995, 32, 451-459.
30. Perreira V.R., Yano T.: Cytotoxin produced by Escherichia
coli isolated from chickens with swollen head syndrome
(SHS). Vet. Microbiol. 1998, 62, 111-119.
31. Watanabe H., Wada A., Inagaki Y., Itoh K., Tamura K.: Outbreaks of enterohaemorrhagic Escherichia coli O157:H7
infection by two different genotype strains in Japan 1996.
Lancet 1996, 348, 831-832.
32. Ahmed S., Donaghy M.: An outbreak of Escherichia coli
O157:H7 in Central Scotland. W: Kaper J.B., O’Brien A.D.:
Escherichia coli O157:H7 and other Shiga toxin-producing
E. coli strains. ASM Press, Washington D.C., USA, 1998,
ss. 59-65.
33.Orr P., Lorencz B., Brown R.: An outbreak of diarrhea
due to verotoxin-producing Escherichia coli in the Canadian Northwest Territories. Scand. J. Infect. Dis. 1994,
26, 675-684.
34. Swerdlow D.L., Woodruff B.A., Brady R.CA.: Waterborne
outbreak in Missouri of Escherichia coli O157:H7 associated with bloody diarrhea and death. Ann. Intern. Med.
1992, 117, 812-819.
35. Paton A.W., Ratcliff R., Doyle R.M., Seymour-Murray J.,
Davos D., Lanser J.A., Paton J.C.: Molecular microbiological investigation of an outbreak of hemolytic uremic
syndrome caused by dry fermented sausage contaminated with Shiga-like toxin-producing Escherichia coli. J.
Clin. Microbiol. 1996, 34, 1622-1627.
36. Beutin L., Krause G., Zimmermann S., Kaulfuss S., Gleier K.: Characterization of Shiga toxin-producing Escherichia coli strains isolated from human patients in Germany over a 3-year period. J. Clin. Microbiol. 2004, 42,
1099-1108.
37. Caprioli A., Tozzi A.E., Rizzoni G., Karch H.: Non-O157
Shiga toxin-producing Escherichia coli infections in Europe. Emerg. Infect. Dis. 1997. 3, 578-579.
38. Paciorek J.: Virulence properties of Escherichia coli faecal
strains isolated in Poland from healthy children and strains belonging to serogroups O18, O26, O44, O86, O126
and O127 isolated from children with diarrhoea. J. Med.
Microbiol. 2002, 51, 548-556.
513
Prace poglądowe
39.Szych J., Paciorek J., Cieślik A., Kałużewski S.: Charakterystyka szczepów E. coli O157 izolowanych w Polsce
z próbek materiału klinicznego i z żywności. Med. Dośw.
Mikrobiol.1999, 50,179-96.
40. Sobieszczanska B.M., Gryko R., Kuzko K., Dworniczek E.:
Prevalence of non-O157 Escherichia coli strains among
shiga-like toxin-producing (SLTEC) isolates in the region
of Lower Silesia, Poland. Scand. J. Infect. Dis. 2004, 36,
219-221.
41.Kwiatek K., Różańska H.: The comparative evaluations
of methods for the detection of verocytotoxic strains of
Escherichia coli O157:H7 in food. W: Hygiena alimentorum XIX, Koszyce 26-28.10.1998, Materiały konferencyjne, ss. 112-114.
42. Osek J., Gallien P., Protz D.: Characterization of Shiga toxin-producing Escherichia coli strains isolated from calves in Poland. Comp. Immun. Microbiol. Infect. Dis. 2000,
23, 267-276.
43.The European Union Summary Report on Trends and
Sources of Zoonoses,Zoonotic Agents and Food-borne
Outbreaks in 2009, EFSA Journal, 2011, 3, 2090.
44. Varma J.K., Greene K.D., Reller M.E., DeLong S.M., Trottier J., Nowicki S.F., DiOrio M., Koch E.M., Bannerman
T.L., York S.T., Lambert-Fair M., Wells J.G., Mead P.S.:
An outbreak of Escherichia coli O157 infection following
exposure to a contaminated building. J. Am. Med. Assoc.
2003, 290, 2709-2712.
45. Armstrong G.L., Hollingsworth J., Morris J.G. Jr.: Emerging foodborne pathogens: Escherichia coli O157:H7 as
a model of entry of a new pathogen into the food supply
of the developed world. Epidemiol. Rev. 1996, 18, 29-51.
46. Olsen S.J., Miller G., Breuer T., Kennedy M., Higgins C.,
Walford J., McKee G., Fox K., Bibb W., Mead P.: A waterborne outbreak of Escherichia coli O157:H7 infections
and hemolytic uremic syndrome: implications for rural
water systems. Emerg. Infect. Dis. 2002, 8, 370-375.
47. Sivapalasingam S., Friedman C.R., Cohen L., Tauxe R.V.:
Fresh produce: a growing cause of outbreaks of foodborne illness in the United States, 1973 through 1997. J. Food
Prot., 2004, 67, 2342-2353.
48. Crump J.A., Sulka A.C., Langer A.J., Schaben C., Crielly A.S., Gage R., Baysinger M., Moll M., Withers G., Toney D.M., Hunter S.B., Hoekstra R.M., Wong S.K., Griffin P.M., Van Gilder T.J.: An outbreak of Escherichia coli
O157:H7 infections among visitors to a dairy farm. N.
Engl. J. Med. 2002, 347, 555-560.
49. Shukla R., Slack R., George A., Cheasty T., Rowe B., Scutter J.: Escherichia coli O157 infection associated with
a farm visitor centre. Commun. Dis. Rep. CDR Rev. 1995,
5, 86‑90.
50.Bell B.P., Griffin P.M., Lozano P., Christie D.L., Kobayashi J.M., Tarr P.I.: Predictors of hemolytic uremic syndrome in children during a large outbreak of Escherichia
coli O157:H7 infections. Pediatrics 1997, 100, 212.
51. Griffin P.M., Tauxe R.V.: The epidemiology of infections
caused by Escherichia coli O157:H7, other enterohemorrhagic E. coli, and the associated hemolytic uremic syndrome. Epidemiol. Rev. 1991,13, 60-98.
52. Scheutz F., Beutin L., Pierard D., Smith H.R.: Nomenclature of Verocytotoxins. W: Duffy G., Garvey P., McDowell D.: Verocytotoxigenic Escherichia coli, Food & Nutrition Press Inc., Trumbull, USA, 2001. ss. 447-452.
53. Calderwood S.B., Acheson D.W.K., Keusch G.T., Barrett
T.J., Griffin P.M., Strockbine N.A., Swaminathan B., Kaper
J.B., Levine M.M., Kaplan B.S., Karch H., O’Brien A.D.,
Obrig T.G., Takeda Y., Tarr P.I., Wachsmuth I.K.: Proposed new nomenclature for SLT (VT) family. ASM News
1996, 62, 118-119.
54. Friedrich A.W., Borell J., Bielaszewska M., Fruth A., Tschape H., Karch H.: Shiga toxin 1c-producing Escherichia coli
strains: phenotypic and genetic characterization and association with human disease. J. Clin. Microbiol, 2003,
41, 2448-2453.
55. Schmitt C.K., McKee M.L., O’Brien A.D.: Two copies of
Shiga-like toxin II-related genes common in enterohemorrhagic Escherichia coli strains are responsible for the antigenic heterogeneity of the O157:H– strain E32511. Infect. Immun. 1991, 59, 1065-1073.
56. Pierard D., Muyldermans G., Moriau L., Stevens D., Lauwers S.: Identification of new verocytotoxin type 2 variant B-subunit genes in human and animal Escherichia
coli isolates. J. Clin. Microbiol. 1998, 36, 3317-3322.
57. Morabito S., Dell’Omo G., Agrimi U., Schmidt H., Karch
H., Cheasty T., Caprioli A.: Detection and characterization of Shiga toxin-producing Escherichia coli in feral pigeons. Vet. Microbiol. 2001, 82, 275-283.
58.Leung P.H.M., Peiris J.S.M., Ng W.W.S., Robins-Browne R.M., Bettelheim K.A., Yam W.C.: A newly discovered verotoxin variant, VT2g, produced by bovine
514
verocytotoxigenic Escherichia coli. Appl. Environ. Microbiol. 2003, 69, 7549-7553.
59. Weinstein D.L., Jackson M.P., Samuel J.E., Holmes R.K.,
O’Brien A.D.: Cloning and sequencing of a Shiga-like toxin type II variant from Escherichia coli strain responsible
for edema disease of swine. J. Bacteriol. 1988, 170, 42234230.
60. Cherla R.P., Lee S.Y., Tesh V.L.: Shiga toxins and apoptosis. FEMS Microbiol. Lett. 2003, 228, 159-166.
61. Frankel G., Phillips A.D., Rosenshine I., Dougan G., Kaper
J.B., Knutton S.: Enteropathogenic and enterohaemorrhagic Escherichia coli: more subversive elements. Mol. Microbiol. 1998, 30, 911-921.
62. Zhang W.L., Kohler B., Oswald E., Beutin L., Karch H.,
Morabito S., Caprioli A., Suerbaum S., Schmidt H.: Genetic diversity of intimin genes of attaching and effacing
Escherichia coli strains. J. Clin. Microbiol, 2002, 40, 44864492.
63. Oswald E., Schmidt H., Morabito S., Karch H., Marches
O., Caprioli A.: Typing of intimin genes in human and
animal enterohemorrhagic and enteropathogenic Escherichia coli: characterization of a new intimin variant. Infect. Immun. 2000, 68, 64–71.
64. Rashid R.A., Tabata T.A., Oatley M.J., Besser T.E., Tarr
P.I., Moseley S.L.: Expression of putative virulence factors
of Escherichia coli O157:H7 differs in bovine and human
infections. Infect. Immun. 2006, 74, 4142-4148.
65.Toma C., Higa N., Iyoda S., Rivas M., Iwanaga M.: The
long polar fimbriae genes identified in Shiga toxin-producing Escherichia coli are present in other diarrheagenic E. coli and in the standard E. coli collection of reference (ECOR) strains. Res. Microbiol. 2006, 157, 153-161.
66. Torres A.G., Giron J.A., Perna N.T., Burland V., Blattner
F.R., Avelino-Flores F., Kaper J.B.: Identification and characterization of lpfABCCDE, a fimbrial operon of enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7. Infect. Immun.
2002, 70, 5416-5427.
67. Tarr P.I., Bilge S.S., Vary J.C., Jelacic S., Habeeb R.L., Ward
T.R., Baylor M.R., Besser T.E.: Iha: a novel Escherichia coli
O157:H7 adherence-conferring molecule encoded on a recently acquired chromosomal island of conserved structure. Infect. Immun. 2000, 68, 1400-1407.
68. Morabito S., Tozzoli R., Oswald E., Caprioli A.: A mosaic
pathogenicity island made up of the locus of enterocyte
effacement and a pathogenicity island of Escherichia coli
O157:H7 is frequently present in attaching and effacing
E. coli. Infect. Immun. 2003, 71, 3343-3348.
69.Baumler A.J., Tsolis R.M., Heffron F.: The lpf fimbrial
operon mediates adhesion of Salmonella typhimurium
to murine Peyer´s patches. Proc. Natl. Acad. Sci. USA
1996, 93, 279-283.
70.Jordan D.M., Cornick N., Torres A.G., Dean-Nystrom
E.A., Kaper J.B., Moon H.W.: Long polar fimbriae contribute to colonization by Escherichia coli O157:H7 in vivo.
Infect. Immun. 2004, 72, 6168-6171.
71.Osek J., Weiner M., Hartland E.L.: Prevalence of the
lpfO113 gene cluster among Escherichia coli O157 isolates from different sources. Vet. Microbiol. 2003, 96, 259266.
72. Schmidt H., Beutin L., Karch H.: Molecular analysis of the
plasmid-encoded hemolysin of Escherichia coli O157:H7
strain EDL 933. Infect. Immun. 1995, 63, 1055-1061.
73. Schmidt H., Karch H., Beutin L.: The large-sized plasmids
of enterohemorrhagic Escherichia coli O157 strains encode hemolysins which are presumably members of the
E. coli α-hemolysin family. FEMS Microbiol. Lett. 1994,
117, 189-196.
74. Beutin L., Stroeher U.H., Manning P.A.: Isolation of enterohemolysin (Ehly2)-associated sequences encoded on
temperate phages of Escherichia coli. Gene 1993, 132,
95‑99.
75. Schmidt H., Karch H.: Enterohemolytic phenotypes and
genotypes of Shiga toxin-producing Escherichia coli O111
strains from patients with diarrhea and hemolytic uremic
syndrome. J. Clin. Microbiol.1996, 34, 2364-2367.
76.Fratamico P.M., Bhaduri S., Buchanan R.L.: Studies on
Escherichia coli serotype O157:H7 strains containing
a 60-MDa plasmid and on 60-MDa plasmid-cured derivatives. J. Med. Microbiol. 1993, 39, 371-381.
77. Brunder W., Schmidt H., Karch H.: KatP, a novel catalase-peroxidase encoded by the large plasmid of enterohaemorrhagic Escherichia coli O157:H7. Microbiology 1996,
142, 3305-3315.
78.Paton A.W., Srimanote P., Woodrow M.C., Paton J.C.:
Characterization of Saa, a novel autoaglutinating adhesin produced by locus of enterocyte effacement-negative Shiga-toxigenic Escherichia coli strains that are virulent for humans. Infect. Immun. 2001, 69, 6999-7009.
79. March S.B., Ratnam S.: Sorbitol-MacConkey medium for
detection of Escherichia coli O157:H7 associated with hemorrhagic colitis. J. Clin. Microbiol. 1986, 23, 869-872.
80. Farmer J.J. III, Davis B.R.: H7 antiserum-sorbitol fermentation medium: a single-tube screening method for detecting Escherichia coli O157:H7 associated with hemorrhagic colitis. J. Clin. Microbiol. 1985, 22, 620-625.
81.Gunzer F., Bohm H., Russmann H., Bitzan M., Aleksic
S., Karch H.: Molecular detection of sorbitol-fermenting
Escherichia coli O157 in patients with hemolytic-uremic
syndrome. J. Clin. Microbiol. 1992, 30, 1807-1810.
82. Zadik P.M., Chapman P.A., Siddons C.A.: Use of tellurite for the selection of verocytotoxigenic Escherichia coli
O157. J. Med. Microbiol. 1993, 39, 155-158.
83. Thompson J.S., Hodge D.S., Borczyk A.A.: Rapid biochemical test to identify verocytotoxin-positive strains of
Escherichia coli serotype O157. J. Clin. Microbiol. 1990,
28, 2165-2168.
84. PN-EN ISO 16654:2002. Mikrobiologia żywności i pasz.
Horyzontalna metoda wykrywania Escherichia coli O157,
PKN, Warszawa.
85. Karch H., Janetzki-Mittmann C., Aleksic S., Datz M.: Isolation of enterohemorrhagic Escherichia coli O157 strains
from patients with hemolytic-uremic syndrome by using
immunomagnetic separation, DNA-based methods, and
direct culture. J. Clin. Microbiol. 1996, 34, 516-519.
86. Gannon V.P.J., D’Souza S., Graham T., King R.K., Rahn K.,
Read S.: Use of the flagellar H7 gene as a target in multiplex PCR assays and improved specificity and identification of enterohemorrhagic Escherichia coli strains. J.
Clin. Microbiol. 1997, 35, 656-662.
87.Paton A.W., Paton J.C.: Direct detection and characterization of Shiga toxigenic Escherichia coli by multiplex
PCR for stx1, stx2, eae, ehxA, and saa. J. Clin. Microbiol.
2002, 40, 271-274.
88. Wang G., Clark C., Rodgers G.: Detection in Escherichia
coli of the genes encoding the major virulence factors,
the genes defining the O157:H7 serotype, and components of the type 2 Shiga toxin family by multiplex PCR.
J. Clin. Microbiol. 2002, 40, 3613-3619.
89. Bhagwat A.A.: Simultaneous detection of Escherichia coli
O157:H7, Listeria monocytogenes and Salmonella strains
by real-time PCR. Int. J. Food Microbiol. 2003, 84, 217224.
90. Sharma V.K., Dean-Nystrom E.A.: Detection of enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 by using a multiplex real-time PCR assay for genes encoding intimin and
Shiga toxins. Vet. Microbiol. 2003, 93, 247-260.
91. Osek J., Gallien P.: Zastosowanie specyficznych dla toksyn
Shiga sond DNA znakowanych digoksygeniną do oznaczania w kale bydła shigatoksycznych szczepów Escherichia coli (STEC). Medycyna Wet. 2002, 58, 863-866.
92.Konovalchuk J., Speirs J.I., Stavric S.: Vero response to
a cytotoxin of Escherichia coli. Infect. Immun. 1977, 18,
775-779.
93. Law D., Ganguli L.A., Donohue-Rolfe A., Acheson D.W.:
Detection by ELISA of low numbers of Shiga-like toxin-producing Escherichia coli in mixed cultures after growth
in the presence of mitomycin C. J. Med. Microbiol. 1992,
36, 198-202.
94. Mackenzie A.M., Lebel P., Orrbine E., Rowe P.C., Hyde
L., Chan F., Johnson W., McLaine P.N.: Sensitivities and
specificities of Premier E. coli O157 and Premier EHEC
enzyme immunoassays for diagnosis of infection with
verotoxin (Shiga-like toxin)-producing Escherichia coli.
J. Clin. Microbiol. 1998, 36, 1608-1611.
95.Beutin L., Zimmermann S., Gleier K.: Rapid detection
and isolation of Shiga-like toxin (verocytotoxin)-producing Escherichia coli by direct testing of individual enterohemolytic colonies from washed sheep blood agar plates in the VTEC-RPLA assay. J. Clin. Microbiol. 1996, 34,
2812-2814.
96. Osek J., Weiner M.: Opracowanie testów multiplex PCR
do identyfikacji odmian toksyny Shiga wytwarzanych
przez Escherichia coli. Medycyna Wet. 2004, 60, 207-210.
Dr Marcin Weiner, Zakład Mikrobiologii, Państwowy Instytut Weterynaryjny, al. Partyzantów 57, 24-100 P­ uławy,
e‑mail: [email protected]
Życie Weterynaryjne • 2011 • 86(7)
Download